Tecnologia de xilose

A evaporação flash usa o calor sensível contido no hidrolisado de alta temperatura para reduzir o ponto de ebulição do hidrolisado pela aspiração e parte da água no hidrolisado evapora. Durante o processo de evaporação do flash, o calor sensível do hidrolisato se torna o calor latente do vapor de água e a temperatura das gotas de hidrolisato. Para cada queda de 10 graus na temperatura de 1 tonelada de solução de açúcar, cerca de 18 kg de água podem ser evaporados.

 

A evaporação do flash foi originalmente usada para economizar energia, mas quando o hidrolisado é exibido, alguns dos ácidos orgânicos altamente voláteis também evaporam com o vapor de água, que também tem um efeito de refino no hidrolisado.

 

 

A filtração é o método de separação de líquido sólido mais comumente usado. Quando a solução de açúcar passa pelo equipamento de filtração, a matéria suspensa sólida na solução de açúcar não pode ser interceptada através dos poros finos no meio de filtro devido ao seu grande tamanho de partícula. As moléculas de açúcar e moléculas de água na solução de açúcar têm tamanhos de partículas pequenos e podem passar pelos poros finos no meio de filtro, separando assim a solução de açúcar da matéria suspensa sólida e refinando a solução de açúcar. O equipamento de filtração comumente usado na indústria de xilose é a prensa de placa e filtro de estrutura, e seu meio de filtração é um pano de filtro de fibra.

 

 

A neutralização é usar sal de cálcio para reagir com ácido sulfúrico para gerar sulfato de cálcio. O sulfato de cálcio é fácil de formar precipitação devido à sua baixa solubilidade e pode ser removido por filtração, alcançando assim o objetivo de remover parte do ácido sulfúrico no hidrolisado. O processo de neutralização traz uma pequena quantidade de cálcio para o hidrolisado enquanto remove o ácido sulfúrico, por isso é importante controlar razoavelmente o ponto final da neutralização. A neutralização excessiva não valerá a perda devido à introdução de uma grande quantidade de cálcio.

 

Existem dois sais comuns de cálcio para neutralização, um é o carbonato de cálcio (ou seja, o pó de carbonato de cálcio leve, comumente conhecido como pó de cálcio claro), e o outro é o hidróxido de cálcio (ou seja, o pó de limão digerido, comumente conhecido como pó de cálcio cinza). A vantagem de usar carbonato de cálcio é que a pureza do sal de cálcio no pó de cálcio leve é ​​alta (mais de 99%) e menos íons de impureza são trazidos para a solução de açúcar após a neutralização; A desvantagem é que o preço é alto e uma grande quantidade de espuma é gerada durante o processo de neutralização. A vantagem de usar o hidróxido de cálcio é que o preço do pó de cálcio cinza é baixo e nenhuma espuma é gerada durante o processo de neutralização; A desvantagem é que a pureza do sal de cálcio no pó de cálcio cinza é baixa (cerca de 95%) e mais íons de impureza são trazidos para a solução de açúcar após a neutralização. Comparação abrangente, é recomendável usar carbonato de cálcio como neutralizador.

 

 

A descoloração é usar a enorme superfície ativa de carbono ativado em pó para adsorver impurezas (principalmente impurezas orgânicas) e pigmentos (ou seja, impurezas de cor orgânica) e, em seguida, remover as impurezas adsorvidas juntamente com o carbono ativado através da filtração para alcançar o objetivo de refinar a solução de açúcar . O processo de impurezas de adsorção de carbono ativadas é a adsorção física. A capacidade do carbono ativado para adsorver a matéria orgânica é muito maior que a dos sais inorgânicos, e a capacidade de adsorver grandes pigmentos orgânicos moleculares é muito maior que a adsorvendo pequenos pigmentos orgânicos moleculares.

 

O carbono ativado em pó disponível comercialmente é dividido em carbono de cloreto de zinco e carbono de fosfato de acordo com seu método de fabricação. O carbono de cloreto de zinco é fabricado com cloreto de zinco como agente formador de poros, enquanto o carbono de fosfato usa ácido sulfúrico como agente formador de poros. O carbono de cloreto de zinco possui um menor teor de cinzas, mais poros e uma superfície ativa maior e tem uma capacidade de descoloração mais forte. O carbono de fosfato tem um maior teor de cinzas, uma área de superfície ativa menor e uma capacidade de descoloração mais fraca. O carbono de fosfato também tem o problema de falsa descoloração, ou seja, o teste de transmitância de luz da solução de açúcar após a descoloração é qualificado, mas a taxa de remoção de pigmentos real não é suficiente, porque o ácido fosfórico tem um efeito de branqueamento. O carbono de cloreto de zinco deve ser usado para descolorização na indústria de xilose, em vez do carbono de fosfato.

 

As matérias -primas para produzir carbono ativado incluem serragem (serragem produzida durante o processamento de madeira), conchas de frutas e bagaço, etc. A maioria delas é feita de serragem. Também há carbono reciclado para venda no mercado, que é reciclado do carbono ativado por resíduos de várias empresas e regenerado através da lavagem de alcalinos. Possui baixo poder de descoloração e é muito barato, mas é arriscado de usar (pode conter substâncias tóxicas e nocivas desconhecidas) e não é adequado para uso na indústria de xilose. Há também um carbono ativado granular no mercado, que pode ser instalado na coluna de descoloração para uso repetido, e a eficiência da descoloração é restaurada pela lavagem alcalina após cada falha. O poder de descoloração do carbono ativado granular diminui gradualmente durante o uso repetido, e a qualidade do líquido descolorizado não pode ser garantido por um longo tempo. A indústria de xilose geralmente a usa para a purificação final da solução de açúcar e melhoria da qualidade, e não para o processo de descoloração com uma grande carga de descoloração no estágio inicial.

 

Na produção de xilose, devido à cor escura do hidrolisado, o consumo de carbono ativado para produzir 1 tonelada de xilose está entre 120 e 150 kg. Não devemos esperar que os requisitos de descoloração possam ser alcançados em um processo de descoloração. É aconselhável usar várias descolorizações, e cada operação de descoloração deve usar a descoloração semi-contratante para uso múltiplo e completo do poder de descolorização do carbono ativado, de modo a alcançar o objetivo de economizar carbono.

 

 

A evaporação a vácuo é um processo que utiliza as características de redução do ponto de ebulição da solução de açúcar sob vácuo para completar a evaporação da água a uma temperatura mais baixa. O processo de evaporação requer vapor para aquecer continuamente a solução de açúcar para fornecer o calor latente de evaporação necessário para que a água seja convertida em vapor de água. A evaporação de vácuo de vários efeitos utiliza a característica de que o ponto de ebulição da solução de açúcar é menor sob maior vácuo. O sistema de evaporação é evacuado por uma bomba de vácuo para aumentar o grau de vácuo de cada efeito de evaporação, ou seja, a temperatura de evaporação (ponto de ebulição) de cada efeito de evaporação é reduzida. Dessa maneira, apenas um efeito precisa usar vapor bruto, e os efeitos restantes usam o vapor de água evaporado do efeito anterior (comumente conhecido como vapor secundário) como a fonte de calor de aquecimento, de modo a alcançar o objetivo de economizar vapor fresco.

 

Atualmente, a primeira e a segunda evaporação da indústria de xilose adota principalmente o novo evaporador de filmes em queda de alta eficiência. A solução de açúcar flui sobre a superfície do tubo de aquecimento na forma de um filme fino, e a troca de calor necessária para a evaporação pode ser concluída em um breve contato. Devido à alta concentração de solução de açúcar, o aumento do ponto de ebulição (a temperatura superior ao ponto de ebulição da água sob o mesmo grau de vácuo) da terceira evaporação da xilose é grande, portanto, a evaporação de um único efeito é geralmente adotada e o único O evaporador padrão de efeito ou evaporador de filme que cai de um único efeito é comumente usado. A vantagem de usar evaporador padrão de efeito único é que a concentração final e a cristalização natural são fáceis de controlar, e a desvantagem é que o tempo de permanência em alta temperatura é mais longo; As vantagens e desvantagens do evaporador de filmes em queda de um único efeito são exatamente o oposto do evaporador padrão de efeito único.

 

Depois que a solução de açúcar é evaporada, parte da água é evaporada, a solução de açúcar é concentrada, a concentração de açúcar aumenta e o volume de solução de açúcar é reduzido, o que reduz o volume de solução de açúcar que precisa ser processado no processo subsequente . O principal objetivo da evaporação da solução de açúcar é concentrar -se, mas quando a solução de açúcar evapora, parte da matéria orgânica volátil (parte de ácidos orgânicos e aldeídos) na solução de açúcar também é evaporada e removida; portanto, o processo de evaporação não apenas se concentra o Solução de açúcar, mas também desempenha um papel no refinamento da solução de açúcar.

 

 

A troca iônica é dividida em troca de cátions e troca de ânion. A troca catiônica usa resina de troca catiônica para fornecer íons de hidrogênio (H+) para trocar com cátions de impureza como cálcio (Ca 2+}), magnésio (mg 2+) e sódio (Na+) na solução de açúcar. Os íons de hidrogênio na resina entram na solução de açúcar e os cátions de impureza na solução de açúcar são adsorvidos na resina; A ânion Exchange usa resina de troca ânion para fornecer íons hidróxidos (oh-) para trocar com ânions de impureza, como sulfato (SO 42-), cloreto (Cl-) e ácido orgânico na solução de açúcar. Os íons hidróxido na resina entram na solução de açúcar e os ânions de impureza na solução de açúcar são adsorvidos na resina. Depois que a solução de açúcar é trocada por meio de troca de cátions e troca de ânion, os cátions de impureza e os ânions de impureza na solução de açúcar são adsorvidos na resina de troca iônica e removidos. Esses íons de impureza são componentes de impurezas, como ácido sulfúrico, ácido orgânico e cinzas na solução de açúcar. Os íons hidrogênio e os íons hidróxidos trocados da resina na solução de açúcar são combinados em água.

 

O equipamento de troca iônica é comumente usado para troca iônica. Aqueles cheios de resina de troca catiônica são chamados de colunas de troca de cátions, e aqueles preenchidos com resina de troca ânion são chamados de colunas de troca de ânion. As colunas de troca iônica usadas na indústria de xilose incluem colunas de pressão atmosférica aberta e colunas de pressão fechada. As colunas abertas têm baixa perda de resina e são fáceis de observar, mas a regeneração e a descarga são lentas; As colunas fechadas têm regeneração e descarga rápidas, mas a perda de resina é relativamente grande, especialmente as colunas primárias de troca devido à regeneração frequente.

 

A marca de resina de troca catiônica que é mais adequada para a indústria de xilose é de 001 × 7, que é uma resina de troca de estireno de estireno forte, que é do tipo de sódio quando sai da fábrica, e tem uma capacidade de troca de 4,5 mmol/g; As marcas de resina de troca de ânion que são mais adequados para a indústria de xilose são D201 e D301, que são fortes resina de troca de ânions de estireno alcalino e resina de troca de ânions de estireno alcalino, respectivamente, com capacidades de troca de 3,7 e 4,8 mmol/g. O D301 é adequado para as trocas primárias e secundárias de xilose devido à sua forte capacidade de poluição, enquanto o D201 é adequado para a troca terciária de xilose.

A solução de xilose é obtida. No entanto, ainda contém glicose, arabinose, galactose, ribose e eritropenose. A cristalização da xilose é extrair xilose da solução de açúcar na forma de cristais para obter um produto sólido que é fácil de vender e separar ainda mais a xilose dos açúcares diversos para obter um produto de xilose puro. A extração da xilose cristalina é o processo final de produção de xilose, incluindo cinco etapas: concentração, cristalização, separação centrífuga, secagem e embalagem.

 

 

A concentração é criar condições necessárias para a cristalização. A concentração da solução de açúcar é aumentada pela concentração, o que também aumenta a quantidade de xilose dissolvida na água unitária.

 

A concentração da solução de xilose purificada está entre 12% e 16% e precisa estar concentrada em 81% a 83%, com um múltiplo de concentração de 5 a 7. Devido à grande concentração e alta concentração final de descarga, se Um conjunto de evaporadores multi-efeitos é usado para concentração de uma etapa, a taxa de fluxo do último efeito será muito diferente da do primeiro efeito, que não é propício à operação do evaporador. Além disso, o ponto de ebulição da solução de açúcar de alta concentração aumenta muito, o que fará com que a alta temperatura do primeiro efeito prejudique o açúcar. Portanto, a concentração da solução de açúcar purificada é geralmente realizada em dois estágios. O primeiro estágio usa um evaporador de filme em queda de vários efeitos (três ou quatro efeitos) para concentrar a solução de açúcar para 55-60%, e o segundo estágio usa um evaporador de efeito único para concentrar a solução de açúcar de { {14}}% para 81-83%.

 

Geralmente, existem dois tipos de evaporadores usados ​​para o segundo estágio de concentração. Uma é uma casca de circulação líquida em queda central e o evaporador do tubo, comumente conhecido como evaporador padrão, que é um evaporador intermitente periodicamente operado; O outro é um evaporador de filme em queda com descarga contínua. Recomenda-se usar um evaporador padrão porque, quando o xarope de alta concentração continua a ser concentrado, uma pequena alteração na quantidade de água evaporada levará a uma grande alteração na concentração da solução de açúcar. Se um evaporador de filme em queda é usado para concentração, a entrada e a saída são contínuas e a concentração aumenta muito rapidamente, o que requer forte experiência operacional. Caso contrário, a concentração instantânea de descarga flutua bastante, dificultando o controle da concentração final de descarga e da quantidade de cristalização natural. Devido à operação intermitente, uma grande quantidade de xarope é sempre armazenada no evaporador padrão e a concentração aumenta gradualmente. Quando sobe para a concentração necessária, a máquina é interrompida para descarga e a concentração final de descarga e a quantidade de cristalização natural são muito convenientes de controlar.

 

A ENCO Company pode adicionar um medidor de concentração on -line ao evaporador para exibir a concentração de xarope no evaporador a qualquer momento, tornando a operação de concentração mais conveniente.

 

No passado, a primeira etapa da indústria de xilose estava concentrada em 38-40%, mas da perspectiva da economia de energia, o primeiro estágio usa evaporação de vários efeitos, que deve ser concentrada para 55-60%, para que o evaporador de vários efeitos possa evaporar o máximo de água possível e reduzir a quantidade de água evaporada no evaporador de efeito único pode obviamente salvar o consumo de vapor fresco.

 

Aqui, precisamos introduzir alguns termos profissionais simples: a solução de xilose bruta não refinada obtida por hidrolisando as espigas de milho em uma panela de hidrólise é chamada hidrolisada; O hidrolisato é chamado de líquido de xilose após a primeira etapa da purificação (filtração ou descoloração). Na produção, para a conveniência da distinção, é frequentemente nomeado como o primeiro líquido de descoloração, o líquido de neutralização e o líquido de troca ânion secundária (referido como o segundo líquido ânion) de acordo com o processo do líquido de xilose; O líquido de xilose se torna mais viscoso após a concentração para mais de 55%, o que é chamado de xilose a xilose; O xarope de xilose está ainda concentrado à supersaturação e os cristais de xilose são precipitados. O xarope que contém cristais é chamado de pasta de xilose.

 

 

A cristalização usa a propriedade de que a solubilidade da xilose na água diminui com a diminuição da temperatura. Primeiro, o líquido de açúcar é concentrado em alta temperatura para que a quantidade de açúcar dissolvida na água atinja o limite e, em seguida, a solubilidade diminui pelo resfriamento, e a xilose que excede a capacidade de solubilidade em água precipita para formar cristais de xilose.

 

Quando a xilose forma cristais e precipita, outros açúcares diversos ainda são dissolvidos em água e não precipitam devido à sua pequena quantidade e não podem atingir a supersaturação. Apenas uma quantidade muito pequena é misturada com xilose quando a xilose cristaliza.

 

Em uma certa temperatura fixa, a quantidade máxima de xilose que pode ser dissolvida por uma quantidade de água unitária é chamada de solubilidade da xilose nessa temperatura. Neste momento, a solução de xilose é uma solução saturada e não pode mais dissolver xilose. Uma quantidade unitária de água dissolve xilose que excede sua solubilidade, formando uma solução supersaturada de xilose, na qual a quantidade de açúcar dividida pela quantidade de açúcar correspondente à sua solubilidade é a supersaturação (coeficiente de supersaturação) da solução supersaturada. Como uma solução saturada de xilose não pode mais dissolver xilose, uma solução supersaturada não pode ser obtida adicionando excesso de açúcar sólido à solução para dissolvê -lo, mas só pode ser obtido resfriando a solução saturada para reduzir sua solubilidade ou concentrando -se e contínuo evaporar a água da solução saturada.

 

Em uma solução de xilose com um coeficiente de supersaturação de 1. 0 a 1.3, os cristais de xilose presentes podem crescer, e uma solução de xilose com um coeficiente de supersaturação que excede 1.3 produzirá automaticamente novos cristais para precipitação. O processo de cristalização de xilose é produzir uma solução de xilose com um coeficiente de supersaturação superior a 1,3, concentrando -se, produzem automaticamente cristais (cristalização natural) e depois entra no cristalizador para resfriamento. Ao controlar a taxa de resfriamento, o coeficiente de supersaturação da pasta de xilose é mantido entre 1,1 e 1,2, e os cristais crescem gradualmente.

 

Além do método de cristalização natural, a ENCO Company também possui um método de adicionar cristalização de sementes, ou seja, adicionando pequenos cristais triturados como sementes, o tamanho das partículas e a uniformidade das sementes após o crescimento são melhores que as da cristalização natural .

 

Quanto maior o tempo de cristalização da xilose, mais lento o controle de velocidade, melhor a forma do cristal do cristal, quanto mais densos os cristais e maior o rendimento de cristalização. A experiência mostra que o melhor tempo de cristalização para a xilose é de 60 horas.

Depois que a pasta de xilose é cristalizada, além da xilose que foi precipitada em cristais, ainda há uma parte da xilose restante dissolvida em água junto com outros açúcares diversos. Esta parte da solução de xarope composta por açúcar e água dissolvido é chamado de licor mãe.

 

O equipamento de cristalização comumente usado para xilose é um cristalizador de resfriamento horizontal, que depende de uma fita de agitação horizontal rotativa para misturar a pasta de açúcar e manter os cristais suspensos sem sedlar. Pequenos cristalizadores (menos de 8 metros cúbicos) dependem de água de resfriamento para esfriar através da jaqueta de resfriamento e grandes cristalizadores (mais de 9 metros cúbicos) têm bobinas de resfriamento adicionadas à fita emocionante, além da jaqueta de resfriamento.

 

A jaqueta de resfriamento do cristalizador é projetada para pressão normal e uma porta respiratória geralmente deve ser definida. O teste de pressão da jaqueta do cristalizador ou a pressão da água da jaqueta deve ser evitada, mas o teste de vazamento de pressão normal da água pode ser usado.

Para garantir a temperatura uniforme e estável da água da água de resfriamento na jaqueta de resfriamento ou na bobina de resfriamento e evitar a escala da superfície de troca de calor, cada cristalizador deve ser equipado com uma bomba de água de resfriamento circulante separada para circular sua água de resfriamento, de modo que A água de resfriamento circulante pode trocar calor e esfriar com a fonte fria externa através do trocador de calor.

 

A indústria de xilose geralmente usa uma cristalização primária simples para extrair xilose cristalina; portanto, vários meios são tomados para aumentar a taxa de cristalização, aumentando a concentração e estendendo o tempo de cristalização para aumentar o rendimento total de xilose. De fato, a pureza da xilose na solução de xilose refinada e purificada é de cerca de 80-87%, e o conteúdo de outros açúcares diversos é 13-20%. Enquanto a pureza da xilose na pasta de xilose usada para cristalização for maior que 78%, a xilose pode ser cristalizada suavemente. Ou seja, podemos ajustar a pureza do xarope de xilose antes da cristalização para 78-80%, reciclando uma parte do licor mãe da xilose para a descoloração secundária, o que pode melhorar uma parte do rendimento de cristalização. Obviamente, para alcançar a reciclagem de licor mãe para melhorar o rendimento de cristalização, é essencial usar um analisador de cromatografia líquido de alta pressão para medir e controlar a pureza do xarope de xilose antes da cristalização.

 

 

A separação centrífuga é o processo de separação de cristais de xilose na pasta de açúcar do licor mãe pela força centrífuga gerada pelo tambor rotativo de alta velocidade (cesta de peneira) da centrífuga. Após a separação centrífuga, os cristais de xilose sólidos são retidos no pano de filtro no tambor de centrífuga, e o licor -mãe entra no pool de licores da mãe através da lacuna entre o pano de filtro e a cesta de peneira de tambor.

 

No estágio posterior da separação centrífuga, a indústria de xilose costuma espalhar metanol para lavar os cristais de xilose. Como o metanol não dissolve xilose, mais produtos de xilose podem ser obtidos eluindo com metanol. O metanol é uma substância perigosa inflamável e explosiva, e é altamente tóxica. Seu vapor também é prejudicial aos olhos. Portanto, ao usar o metanol, deve -se prestar atenção à prevenção e prevenção de explosões de incêndio e a ingestão e a volatilização acidentais para produzir vapor devem ser evitadas. Os tanques de armazenamento de metanol ao ar livre devem ser resfriados com água fria no verão. Devido à eluição do metanol, o licor mãe da xilose não pode ser consumido diretamente ou entrar no campo de processamento de alimentos.

 

A ENCO Company está estudando o processo de cancelar a eluição de metanol, ou seja, usando água limpa para lavar cristais de xilose e recuperar a xilose dissolvida pela água de eluição reciclando licor mãe.

 

A maioria dos equipamentos de separação centrífuga atualmente usados ​​pelas empresas de xilose é a centrífuga de três pernas manuais do tipo SS, que tem baixa eficiência de separação e alta intensidade do trabalho. A razão pela qual as centrífugas de alta eficiência de alta eficiência não são usadas é principalmente porque a indústria de xilose é pequena e a capacidade de produção de uma única linha de produção é baixa. Com o rápido desenvolvimento da indústria de xilose e o lançamento de uma linha de produção de xilose 5, 000 t/A, o uso de centrífugas de primeira suposição é uma tendência inevitável.

 

A embalagem é preencher a xilose cristalina seca na bolsa de embalagem após a medição para armazenamento, transporte, vendas e uso do cliente. A xilose é geralmente embalada em sacos de plástico, alinhados com sacos de filme plástico, geralmente em duas especificações de 25 kg e 50 kg. Devido à pequena capacidade de produção da linha de produção de xilose, a maioria das empresas usa embalagens manuais. Com a construção de linhas de produção em larga escala, podem ser usadas máquinas de embalagens semi-automáticas ou máquinas de embalagem totalmente automáticas. Os produtos de máquinas de embalagem do meu país são maduros. Ao usar embalagens manuais, use uma calha quadrada de aço inoxidável para receber o material na saída da tela vibratória rotativa após o secador e, em seguida, use um balde de colher para encher a bolsa de embalagem para evitar vazamentos no chão, e é mais conveniente para pesagem manual.

 

 

O fluxo de processo típico da espiga de milho para produzir xilose (d-xilose) é o seguinte:

Materiais recebidos → Materiais de carregamento → Hidrólise → Neutralização → Descoloração primária → Troca de pré-catação → Exissão primária de ânio → troca de ânions primário → evaporação primária → descoloração secundária → Exchanização secundária de ânion → troca secundária de ânions → Terceiro troca → Terceiro → Concentração do terceiro → Cristalização → Separação centrífuga → secagem → embalagem → Tratamento de resíduos de resíduos

 

 

 

O trabalho de coleta de materiais pertence ao trabalho de preparação para fazer xilose. Como a coleta de materiais envolve lidar com um grande número de agricultores, é muito tedioso. Para concluir o trabalho de coleta de materiais com qualidade e quantidade, é necessário entender algum conhecimento básico de coleta de materiais.

 

Na maioria das áreas produtoras de milho do meu país, o rendimento de milho seco (grãos) por MU é 5 0 0 kg, e as espigas de milho de subproduto são 125-150 kg. O teor de umidade das espigas de milho totalmente seco está abaixo de 14%, enquanto o teor de umidade das espigas de milho úmido é tão alto quanto 40%. A gravidade específica da pilha das espigas de milho seco está entre 0,15 e 0,18, ou seja, o volume de empilhamento de cada tonelada de espigas de milho está entre 5,5 e 6,5 metros cúbicos.

 

A altura de empilhamento das espigas de milho geralmente é de 6 a 7 metros e geralmente são empilhados ao ar livre. O empilhamento ao ar livre tem melhor ventilação, combate conveniente de incêndio e não precisa construir um teto em larga escala. A camada superior pode ser rapidamente seca ou seca ao ar quando está chovendo, então o empilhamento de longo prazo geralmente danifica apenas uma pequena parte da camada superior.

 

São necessários cerca de 15 acres de terra para empilhar 10, 000 toneladas de espigas de milho. Em áreas com precipitação abundante, os locais de cimento (a espessura do cimento de 8 a 10 cm são suficientes) devem ser usados, e as instalações de drenagem devem ser desobstruídas; Em áreas com menos chuva, a terra de lama compactada pode ser usada.

 

Ao empilhar as espigas de milho, os transportadores de correias inclinados móveis podem ser usados ​​para empilhá -los altos para reduzir a mão de obra. É melhor empilhar as espigas de milho recém -colhidas por 20 dias antes de enviá -las para o workshop para uso. O processo de empilhamento das espigas de milho produzirá fermentação natural para degradar algumas substâncias adesivas. As espigas de milho úmidas têm maior probabilidade de apodrecer quando empilhadas, por isso é melhor não empilhá -las em grandes pilhas e organizar o uso da oficina o mais rápido possível.

 

Ao empilhar as espigas de milho em estacas grandes, é melhor organizar algumas saídas de ar a uma distância fixa (cerca de 6 metros) para evitar o calor gerado pela fermentação natural que se acumula no fundo da pilha para causar fogo ou carbonização das espigas de milho.

 

Ao coletar materiais, é aconselhável coletar o maior número possível de espigas de milho seco e fresco, e não coletar espigas de milho úmidas e mofadas. As espigas de milho secas e frescas são de cor brilhante e brilhante, não fáceis de quebrar, e a concentração de açúcar do hidrolisado após a hidrólise é maior; As espigas de milho úmidas e mofadas são de cor cinza e escura, fáceis de quebrar e a concentração de açúcar do hidrolisato após a hidrólise é menor. Ao coletar materiais, deve -se tomar cuidado para evitar transportar detritos, que podem ser verificados durante o processo de desempate antes de empilhar.

 

As espigas de milho geralmente são embaladas em sacos de rede de nylon e depois carregadas para transporte. As empresas também podem assinar um contrato com grandes compradores e organizar o suprimento. Com o rápido desenvolvimento da indústria de xilose, o preço das espigas de milho está cada vez mais alto. As empresas devem aproveitar a oportunidade para estabelecer um mecanismo de compra de alta e alta qualidade para orientar os agricultores a não polvilhar água ou adulterar. Também é uma boa idéia considerar preços por volume em termos de medição.

 

 

A primeira etapa do carregamento é transportar as matérias -primas de milho do pátio de materiais para a tremonha de recepção da correia de alimentação da oficina. As pequenas empresas geralmente usam o carregamento manual em pequenos caminhões de basquete de três rodas e os transportam para a tremonha entre veículos ou use pequenas carregadeiras para carregar materiais em pequenos caminhões de basquete; As grandes empresas usam carregadeiras médias ou grandes para carregar materiais de pilhas de milho em caminhões basculantes e, em seguida, transportá-los de caminhões basculantes para tremonhas entre veículos.

 

Depois que os cornCobs entram na tremonha de recepção da correia de alimentação da oficina, eles são enviados para o transportador de triagem vibratória pela correia para rastrear parte do lodo e detritos antes de entrar na máquina de lavar. No passado, as máquinas de lavagem de milho geralmente usavam disjuntores hidráulicos na indústria de fabricação de papel. A máquina de lavar rodas de pá de paddle projetada pela ENCO Company não apenas tem um bom efeito de lavagem, mas também consome muito menos água e eletricidade do que os disjuntores hidráulicos. A máquina de lavar de milho deve remover regularmente o lodo em sua tremonha de liquidação de areia.

 

Após a lavagem, as espigas de milho são desidratadas através de uma tela de desidratação vibratória e depois entra em um elevador de caçamba ou um transportador de correia de ângulo de alto ângulo com paredes laterais. Eles são então levantados e transportados para o transportador de correia horizontal na parte superior da panela de hidrólise e, em seguida, controlados por uma placa de plugue de distribuição a ser enviada através de uma rampa no pote de hidrólise que precisa ser carregada.

 

 

Depois que a panela de hidrólise é preenchida com materiais (geralmente ligeiramente inferiores à articulação entre o cilindro reto e a cobertura cônica do corpo da panela de hidrólise), começa a hidrólise.

 

O primeiro passo da hidrólise é o pré -tratamento com ácido diluído. A camada externa do favo de mel da espiga de milho que entra no pote de hidrólise ainda está inevitavelmente presa com solo firme, e a espiga de milho também contém açúcares não-hemicelulose, pigmentos, pectina, substâncias contendo nitrogênio e gorduras, etc. Aumente bastante o ônus do processo de refino subsequente. Portanto, a espiga de milho precisa ser pré -tratada com ácido diluído antes da hidrólise para remover essas impurezas com antecedência. As condições de tratamento são 0. 1% de ácido sulfúrico (a concentração da solução de ácido sulfúrico diluído da matéria -prima adicionado à panela é 0. 2%) e 120 graus por 1 hora. Essa condição basicamente não causa hidrólise de hemicelulose e perda de xilose, mas após o tratamento com ácido diluído, a qualidade do hidrolisato é bastante aprimorada.

 

Depois que a espiga de milho é pré -tratada com ácido diluído, o líquido de lavagem do pote anterior com ácido sulfúrico é adicionado como matéria -prima e a temperatura é elevada à temperatura especificada (128-132 grau) por vapor e a temperatura é mantido pelo tempo especificado (2,5 horas) para concluir a hidrólise. A maioria das empresas de xilose controla a temperatura da hidrólise, observando a pressão do pote de hidrólise. Embora a pressão de vapor saturada no pote de hidrólise tenha uma relação correspondente com a temperatura, a temperatura real será menor que a temperatura correspondente à pressão se o ar na panela não estiver completamente esgotado. Portanto, a válvula de drenagem da panela de hidrólise precisa ser ligeiramente aberta durante o processo de hidrólise para esgotar completamente o ar. A ENCO Company usa termômetros de resistência térmica resistente à corrosão para medir a temperatura no pote de hidrólise, e a temperatura exibida não é mais afetada pelo ar residual no pote.

 

Após a conclusão da hidrólise e o líquido de hidrólise é descarregado, uma grande quantidade de líquido de hidrólise ainda permanece no resíduo da espiga de milho na panela de hidrólise. Se a xilose nesta parte do líquido residual pode ser totalmente lavada com água, afetará diretamente o rendimento do açúcar da espiga de milho e a concentração de açúcar do líquido de hidrólise. Um método melhor é adicionar a água de escória limpa da seção de tratamento de escória de resíduos ao pote de hidrólise que acaba de concluir a hidrólise, aquecer -a para ferver com vapor e depois descarregá -lo com ar comprimido para obter o líquido de lavagem para a matéria -prima do próximo pote de hidrólise.

 

Depois que o líquido de lavagem é feito, o pote de hidrólise é pressurizado com ar comprimido e, em seguida, a válvula de descarga de escória é aberta para esvaziar o resíduo. Para cada vaso de hidrólise, a operação de hidrólise é intermitente, mas se vários vasos de hidrólise com intervalos de tempo uniformemente escalonados forem operados juntos, a alimentação e a descarga líquida de hidrólise da seção de hidrólise se tornarão mais uniformes e contínuas.

 

 

 

Use uma bomba para enviar o líquido hidrolisado para o tanque de neutralização e adicione gradualmente o pó de carbonato de cálcio leve ao tanque de neutralização enquanto mexe. Teste continuamente com o papel de teste de pH de precisão até que o pH suba para 3. 3-3. 6. Tome amostras para teste e o ácido inorgânico deve ser 0. 09-0. 12%. Em seguida, adicione o carbono antigo secundário usado no processo de descoloração subsequente, mexa bem e envie -o para a placa e o filtro da estrutura, pressione para filtração. Como a neutralização do pó de cálcio leve produz dióxido de carbono, uma grande quantidade de espuma é gerada. Para evitar a influência da espuma no processo de neutralização, existem duas soluções.

 

Uma é misturar o pó de cálcio leve com água para formar uma emulsão e adicioná -lo lentamente ao tanque de neutralização. O outro é adicionar um defletor ao tubo de entrada do tanque de neutralização, para que o líquido hidrolisado flua para o tanque de neutralização em forma de filme. Ao mesmo tempo, de acordo com a experiência, a maior parte do pó de cálcio leve a ser adicionado é polvilhado no filme líquido hidrolisado com uma pá. A pequena quantidade restante de pó de cálcio leve é ​​lentamente adicionada de acordo com os resultados dos testes de pH após o golpe completo.

 

A temperatura de neutralização também afeta o efeito de neutralização. A solubilidade do sulfato de cálcio é maior a uma temperatura mais baixa, o que levará a um aumento na quantidade residual de cálcio na solução de neutralização. Antes da neutralização, a solução de açúcar deve ser aquecida no grau 80-82.

 

 

Como a cor da solução de neutralização é mais escura, o consumo de carbono ativado para a descoloração primária é grande, representando cerca de um quarto do consumo total de carbono. Para fazer pleno uso da capacidade de descoloração do carbono ativado e economizar carbono ativado, é geralmente adotado um processo de descoloração semi-contratante. Três tanques de agitação são necessários para a descoloração primária: tanque de armazenamento de líquidos de neutralização, tanque de armazenamento líquido intermediário e tanque de descolorização. O volume do tanque de armazenamento de líquido de neutralização pode ser maior, mas o volume do tanque de armazenamento líquido intermediário e o tanque de descoloração é o mesmo.

 

Depois que o tanque de descoloração é preenchido com solução de açúcar, o carbono ativado fresco é adicionado para mexer e descolorir completamente e, em seguida, ele é enviado para a nova prensa de filtro de quadro de placas que foi desmontada e lavada para filtração completa e, em seguida, o filtrado é enviado para o tanque de armazenamento de líquido de descoloração. Após a filtração, a estrutura da placa não é desmontada e lavada primeiro, e a solução de açúcar no tanque de armazenamento líquido intermediário é completamente filtrada através da estrutura da placa cheia de bolos de carbono e, em seguida, o filtrado é enviado ao tanque de descoloração. Após a filtração, a solução de açúcar no tanque de armazenamento de líquido de neutralização é filtrada através da estrutura da placa e, em seguida, o filtrado é enviado para o tanque de armazenamento de líquido intermediário até que o tanque esteja cheio. Dois prensas de filtro de quadros de placa, um para filtragem e outro para desmontagem e lavagem, são usados ​​alternadamente. O líquido neutralizante é filtrado em lote por lote do tanque de armazenamento de líquidos neutralizantes e atinge gradualmente o tanque de armazenamento de líquidos intermediário, o tanque descolorante e a descolorização do tanque de armazenamento líquido, completando uma filtração de descoloração. A prensa do filtro da estrutura da placa pode ajustar sua área de filtragem adicionando ou subtraindo o número de placas e molduras, de modo que, na maioria dos casos quadro.

 

Quando a descoloração é recentemente iniciada, apenas o tanque de armazenamento líquido neutralizante possui material, e o tanque de armazenamento de líquidos intermediário e o tanque descolorante estão vazios. Os tanques de descarga do tanque de armazenamento líquido neutralizante, o tanque de armazenamento de líquidos intermediários e o tanque descolorante podem ser abertos ao mesmo tempo para conectar os três tanques, e o líquido neutralizante enche o tanque de armazenamento de líquidos intermediário e o tanque descolorizado por gravidade.

 

A quantidade de carbono ativado fresco adicionado ao tanque descolorante é controlado de acordo com a transmitância (comumente conhecida como transmitância de luz) do líquido descolorante. Se a amostra de tanque descolorante for filtrada por papel de filtro e a transmitância de luz não for suficiente, o carbono ativado fresco precisará ser adicionado até que o teste de amostragem seja qualificado.

 

Como muitos pigmentos na solução de xilose são mais facilmente adsorvidos pelo carbono ativado a temperaturas relativamente baixas, a solução de açúcar deve ser resfriada no grau 50-52 antes de entrar no tanque de descoloração. Outra vantagem dessa temperatura é que a solução descolorida não precisa ser resfriada ao entrar na troca de pré-cátions.

 

 

As cinzas, ácido orgânico e ácido orgânico contidos na solução descolorida primária precisam ser removidos por troca iônica. O pH da solução descoloração primária é de cerca de 3,2, o que é obviamente ácido. Da perspectiva de utilizar totalmente a capacidade de troca de resina, ele deve primeiro entrar na coluna do Exchange Anion para troca. No entanto, devido ao alto teor de cálcio na solução descolorida primária do processo de neutralização, a solução de açúcar tem uma alta dureza e a entrada diretamente na coluna de troca ânion causará grande toxicidade para a resina de troca ânion. Portanto, a solução descolorida primária precisa ser suavizada pela troca de pré-catação. Durante o processo de troca de pré-catação, os cátions (principalmente CA 2+) na solução de açúcar são substituídos por íons de hidrogênio (h+), e o pH cai por 1. 5-2. 0 . O teor de ácido inorgânico é detectado e é significativamente maior após a troca do que antes da troca.

 

O hidrolisado de xilose tem uma característica de que sua transmitância aumenta com a diminuição do pH, principalmente porque as características de absorção da luz das substâncias coloridas são afetadas pelo pH. No processo de troca de pré-catação, a resina absorve parte do pigmento e o pH diminui ao mesmo tempo, de modo que a transmitância aumenta significativamente. À medida que a capacidade de troca da resina diminui, sua capacidade de absorver pigmentos também diminui, de modo que a transmitância da saída também diminui de maneira síncrona. A perda da capacidade de troca de resina também pode ser vista com a diminuição da transmitância da saída.

 

A detecção do teor de íons de cálcio na solução de açúcar é relativamente complicada e demorada. Geralmente, o teor de ácido inorgânico da entrada e saída e a transmitância da saída são medidas para detectar se a resina é inválida. Para garantir o efeito de amolecimento da solução de açúcar, além de usar a detecção de ácido inorgânico e transmitância para determinar o ponto final da troca, geralmente é estipulado de acordo com a experiência que o excesso de volume líquido da troca de pré-cação não deve exceder 8 vezes o volume da resina.

 

Depois que a coluna de troca atingir o ponto final da troca, a capacidade de troca da resina é basicamente perdida, e o processo de lavagem da resina com uma solução de ácido diluído para restaurar a capacidade de troca da resina é chamado de regeneração. A solução de ácido diluído contém uma alta concentração de íons de hidrogênio. Durante o processo de regeneração, os íons de hidrogênio são trocados com cátions de impureza adsorvidos na resina. Os cátions de impureza são descarregados com o líquido de resíduos de regeneração e os íons de hidrogênio entram na resina. A regeneração da troca de cátions frontais é tipicamente diferente de outros processos de troca de cátions, pois o ácido sulfúrico não pode ser usado para regeneração, mas apenas o ácido clorídrico. Como uma grande quantidade de íons de cálcio é adsorvida na resina após a falha da troca do cátion frontal, os íons de cálcio se combinam com o sulfato para formar o sulfato de cálcio adsorvido na resina e difícil de eluir, o que faz com que a resina endureça em casos graves. Outros processos de troca catiônica podem ser regenerados com ácido sulfúrico ou ácido clorídrico, porque há menos íons de cálcio na resina. A vantagem da regeneração com ácido sulfúrico é que o custo é ligeiramente menor que o do ácido clorídrico, e a vantagem da regeneração com o ácido clorídrico é que o efeito de regeneração é melhor que o do ácido sulfúrico. Considerando todos os fatores, recomenda -se a regeneração do ácido clorídrico.

 

Para salvar a quantidade de ácido clorídrico, a regeneração da troca de cátions frontais pode ser embebida pela primeira vez no ácido clorídrico reciclado, depois embebido em ácido clorídrico diluído fresco e depois enxaguado com água. Como existem mais íons de cálcio na resina após a troca de cátions frontais, a solução de ácido clorídrico diluído usado com água não pode ser reciclado, mas diretamente descarregado na estação de tratamento de esgoto. Isso também é diferente de outros processos de troca cátion.

 

 

Após a troca de pré-catação, uma grande parte dos cátions de impureza na solução de açúcar é removida e o pH cai para 1. 5-2. 0. Ele é passado para a coluna de troca ânion e os ânions na solução de açúcar (principalmente íons sulfatos e íons ácidos orgânicos) são trocados rapidamente com os íons hidróxido na resina de troca ânion e removidos. O pH da solução de açúcar descarregada aumenta acentuadamente para 7. 5-9. 0, e a detecção de amostra de ácido inorgânico é<0.01%.

 

Durante o processo de troca ânion, o pH aumenta acentuadamente enquanto a resina adsorve uma parte do pigmento. Como resultado do efeito combinado, a transmitância da descarga no estágio inicial da troca do ânion é significativamente maior que a da alimentação. À medida que a troca prossegue, a capacidade da resina de adsorver pigmentos também diminui, e a transmitância da descarga também diminui gradualmente, e a transmitância final é até um pouco menor que a da alimentação. A diminuição na transmitância da descarga de troca ânion também reflete a perda da capacidade de troca da resina.

 

Depois que a coluna de troca ânion atinge o final da troca, a resina ânion falha e precisa ser lavada e regenerada com uma solução alcalina diluída. A indústria de xilose geralmente usa refrigerante cáustico (hidróxido de sódio). A solução alcalina diluída contém uma alta concentração de íons hidróxido. Durante o processo de regeneração, os íons hidróxido são trocados com os ânions de impureza adsorvidos na resina. Os ânions de impureza são descarregados com o líquido de resíduos de regeneração e os íons hidróxidos entram na resina.

 

Para salvar a quantidade de refrigerante cáustico, a regeneração da troca ânion única pode ser embebida na solução alcalina reciclada primeiro e depois lavada com solução alcalina diluída fresca e depois enxaguada com água. A solução alcalina de resíduos descarregada após a reutilização da solução alcalina reciclada não tem valor para reutilização e é descarregada na estação de tratamento de esgoto; Mas a solução alcalina diluída foi descarregada após a lavagem com solução alcalina diluída fresca entra no pool alcalino reciclado para uso posterior.

 

 

Após a troca de ânion único, a maioria dos íons de impureza na solução de açúcar é removida, mas para remover completamente os íons de impureza na solução de açúcar, é necessário passar ainda mais repetidamente através da troca de cátions e troca de ânions para obter açúcar purificado de alta qualidade solução. Depois que o líquido ânion é passado para a coluna de troca catiônica, a pequena quantidade restante de cátions (principalmente íons de cálcio) na solução de açúcar é trocada com os íons de hidrogênio na resina de troca de catátio e removida. O pH da solução de açúcar descarregado cai para 2. 5-3. 0. O teor de ácido inorgânico é detectado. Não pode ser detectado antes da troca, mas está entre 0. 0 1% e 0,05% após a troca.

 

Durante o processo de troca ânion, a resina adsorve a parte do pigmento e o pH cai ao mesmo tempo, de modo que a transmitância de luz do material descarregado também diminui de maneira síncrona. A perda da capacidade de troca de resina também pode ser vista a partir da transmitância de luz do material descarregado na troca do ânion.

 

Depois que a coluna de troca ânion chega ao final da troca, a resina ânion falha e precisa ser regenerada com lavagem com ácido clorídrico diluído. Para salvar a quantidade de ácido clorídrico, a regeneração da troca aniônica pode ser embebida pela primeira vez no ácido clorídrico reciclado, depois lavado com ácido clorídrico diluído fresco e depois enxaguado com água. O ácido resíduo descarregado após a reutilização da solução de ácido clorídrico reciclado não tem valor para reutilização e é descarregado na estação de tratamento de esgoto; Mas a solução diluída de ácido clorídrico descarregado após a solução de ácido clorídrico diluído fresco é lavado no pool de ácido reciclado para uso posterior.

 

 

A concentração de açúcar no hidrolisado (comumente conhecida como concentração de açúcar) é geralmente 6. 0-8. Índice de Refração de 5%. Como a nova coluna de troca iônica será diluída quando for usada e quando estiver desativada, a concentração da solução de açúcar cai para 4. 5-6. 0% Índice de refração após a troca do positivo frontal, um, um negativo e um positivo. A concentração da solução de açúcar é aumentada para 26. 0-28. 0% Índice de refração através da evaporação primária, e o volume da solução de açúcar é bastante reduzido, o que reduz a carga de refino do processo subsequente. Ao mesmo tempo, a concentração de impurezas na solução de açúcar também aumenta bastante, o que fornece conveniência para o processo de purificação subsequente e garante a qualidade da solução de açúcar após a purificação subsequente (sob o mesmo conteúdo de impureza, quanto maior a concentração de açúcar , quanto maior sua pureza).

 

O líquido positivo primário é bombeado para o primeiro, segundo, terceiro e quarto efeitos do evaporador de quatro efeitos em sequência de filmes que cai em sequência e depois enviado para a descoloração secundária depois de sair do quarto efeito. Quando o líquido de açúcar flui através de cada efeito, cada efeito evapora e remove uma parte da água e a concentração de açúcar aumenta a cada efeito. A concentração de açúcar da descarga de evaporação pode ser controlada ajustando a quantidade de vapor fresco aquecido que entra no primeiro efeito. EncO

 

A empresa pode fornecer dispositivos de controle automático para o evaporador de quatro efeitos que caía para realizar a operação totalmente automática de evaporação, eliminando assim o operador de evaporação.

Uma parte dos ácidos orgânicos isovoláteis contidos no líquido de açúcar também são evaporados e removidos durante o processo de evaporação, alguns dos quais são bombeados pela bomba de vácuo e alguns entram na água do condensado. A água do condensado produzida pela evaporação primária contém uma grande quantidade de ácidos orgânicos, portanto, não é adequada para reciclagem e geralmente é descarregada diretamente na estação de tratamento de esgoto.

 

 

Depois que o líquido de açúcar passa pela evaporação primária, a concentração aumenta e a concentração das substâncias coloridas nele também aumenta ao mesmo tempo. Além disso, algumas substâncias orgânicas produzem novas substâncias coloridas sob a ação da alta temperatura da evaporação. A transmitância de luz do líquido de açúcar cai para cerca de 20% após a evaporação primária.

 

A descoloração secundária também pode usar o processo de descoloração semi-contratante, como a descoloração primária para reduzir o consumo de carbono ativado. Após a primeira evaporação, a temperatura da solução de açúcar está entre 60 e 65 graus. Ao contrário da descoloração primária, a descoloração secundária não precisa resfriar a solução de açúcar.

 

 

Após a descoloração secundária, o pH da solução de açúcar está entre 1,8 e 2,3 e é enviado ao processo secundário de troca de íons para continuar a remover íons de impureza.

 

A carga da troca secundária é muito menor que a da troca primária. Existem muitas maneiras de realizar trocas secundárias na indústria de xilose: uma é passar por dois ânions e depois dois yangs; O outro é passar pela primeira vez por dois yangs e depois dois ânions; E o outro é usar a coluna Yang e a coluna ânion em série, colocá -los em uso ao mesmo tempo e regenerá -los ao mesmo tempo. O primeiro método possui o menor consumo de ácido e álcalis, o segundo método tem melhor proteção para a resina ânion e o terceiro método é o mais conveniente de operar. Recomenda -se usar o primeiro método.

 

Após a troca de dois ães, o pH do líquido descolorizado secundário aumenta para 7. 0-8. 0. A transmitância da descarga precoce é significativamente maior que a da alimentação, mas à medida que a troca prossegue, a capacidade da resina de adsorver pigmentos também diminui, e a transmitância da descarga diminui gradualmente e, finalmente, a transmitância está próxima da de o feed.

 

Depois que a coluna de troca de dois ães atinge o final da troca, ela é regenerada com solução alcalina de refrigerante cáustica (hidróxido de sódio). Como a qualidade da solução de açúcar que atinge a troca de dois ães já é muito boa, a regeneração de dois ães não pode mais ser embebida em solução alcalina reciclada, mas só pode ser embebida em solução alcalina diluída fresca e depois enxaguada com água. A solução alcalina diluída descarregada após a solução alcalina diluída e fresca é lavada e entra no pool alcalino de recuperação para uso posterior.

 

 

Após a troca de dois anos, o pH do líquido de dois anos volta para 3. 5-5. 0 e a transmitância do material de saída aumenta para mais de 90%.

Depois que a coluna de troca de dois yang atinge o final da troca, ela é regenerada com ácido clorídrico diluído. A regeneração de dois yang não pode mais ser embebida em ácido reciclado, mas só pode ser lavado com ácido diluído fresco e depois enxaguado com água. O ácido diluído descarregou após a lavagem de ácido diluído fresco entra no pool de ácido reciclado para uso posterior.

 

 

Depois que a solução de açúcar entra na troca de três vezes, ela já é muito pura. A carga da troca três vezes é extremamente pequena, mas a troca de três vezes desempenha um grande papel em garantir totalmente a qualidade da solução de açúcar. Como a carga da troca de três vezes é pequena, não há necessidade de trocar em etapas e as colunas Yin e Yang geralmente são trocadas em série.

 

A ENCO Company introduziu um método especial de troca de séries que pode garantir melhor a qualidade da solução de açúcar e fazer pleno uso da capacidade de troca da resina de troca iônica. Isto é, são usadas colunas de troca de seis iônios:

 

Coluna negativa nº 1, coluna positiva nº 2, coluna negativa nº 3, coluna positiva nº 4, coluna negativa nº 5 e coluna positiva nº 6.

 

O índice de condutividade da descarga das colunas 2, 4 e 6 é usado para julgar o fracasso da coluna de troca.

 

A solução de açúcar é trocada pela primeira vez através do nº 1- → n. 2- → n. 3- → n. 4. As colunas 1 e 2 falham primeiro e a troca é interrompida para regeneração; A direção do fluxo da solução de açúcar é alterada para nº 3- → n. 4- → n. 5- → n. 6 para troca.

 

As colunas 3 e 4 falham primeiro e a troca é interrompida para regeneração; A direção do fluxo da solução de açúcar é alterada para nº 5- → n. 6- → n. 1- → n. 2 para troca. As colunas 5 e 6 falham primeiro e a troca é interrompida para regeneração. Esse ciclo é repetido e as trocas e a regeneração são realizadas em sequência.

 

Após três trocas de série, o pH da solução de açúcar é 5. 0-6. 0 e a transmitância da descarga aumenta para mais de 95%. A regeneração da coluna de troca terciária pode usar apenas uma solução de refrigerante cáustica diluída ou solução de ácido clorídrico diluído fresco. A solução diluída de refrigerante cáustica ou solução de ácido clorídrico diluído fresco foi descarregado após o uso entra no pool alcalino de recuperação e no pool de ácido de recuperação, respectivamente.

 

 

 

O líquido trifásico é bombeado para o evaporador de filmes que caíam multi-efeitos para concentração secundária. Quando a solução de açúcar flui através de cada efeito, cada efeito evapora e remove uma parte da água e a concentração de açúcar aumenta a cada efeito. A concentração de açúcar da descarga de evaporação pode ser controlada ajustando a quantidade de vapor de aquecimento fresco que entra no primeiro efeito. Depois que a solução de açúcar é concentrada em um índice de refração de 55-60%, ela é enviada para a terceira concentração.

 

Como a solução de açúcar de alimentação é muito pura na segunda concentração, as impurezas orgânicas não açúcar são removidas mais profundamente. Portanto, a água condensada produzida pela evaporação também é relativamente pura e pode ser reciclada. Geralmente é enviado para a seção de tratamento de resíduos de resíduos como água de lavagem de escória.

 

 

O xarope após a concentração secundária é absorvido por vácuo no evaporador padrão para a terceira concentração. Enquanto se concentra e adiciona materiais, a concentração de xarope e o nível de líquido aumentam gradualmente. A velocidade da evaporação da água pode ser controlada ajustando a quantidade de vapor de aquecimento, e a velocidade da concentração e o aumento do nível do líquido pode ser controlada ajustando a quantidade de alimentação. É melhor que a concentração esteja próxima da concentração de descarga quando o evaporador atinge o nível completo do líquido. Pare de se alimentar no nível completo do líquido e continue se concentrando por um período de tempo até que a concentração atinja a concentração de descarga, e a quantidade de cristais produzidos pela cristalização natural é suficiente. Em seguida, desligue o vapor de aquecimento, pare a bomba de vácuo, quebre o vácuo e descarte o material no cristalizador para concluir um ciclo de concentração.

 

Depois que o evaporador padrão concluir um ciclo de concentração, você pode iniciar a bomba de vácuo para evacuar, reiniciar a solução de açúcar e depois ligar o vapor de aquecimento para re-concentração. Este ciclo é repetido para completar o processo de concentração da solução de açúcar.

 

Ao usar um evaporador padrão para concentração, a concentração de xarope de alimentação pode ser relativamente alta, desde que não bloqueie o tubo de alimentação devido à espessura excessiva. Dessa maneira, a maior parte da água na solução de açúcar concentrada é removida pelo evaporador de vários efeitos para a concentração secundária, e apenas uma pequena parte é removida pelo evaporador padrão de efeito único para a concentração terciária.

 

 

Depois que a pasta de açúcar com cristais produzidos após três concentrações entra no cristalizador, a velocidade de resfriamento da pasta de açúcar pode ser controlada ajustando a temperatura da água de resfriamento circulante na jaqueta do cristalizador e na bobina de resfriamento central.

 

No início da cristalização, porque os grãos de cristal ainda são pequenos e a área total da superfície dos cristais também é pequena, a velocidade de cristalização também é lenta e uma velocidade de resfriamento mais lenta precisa ser controlada; No estágio posterior da cristalização, porque os grãos de cristal cresceram e a área superficial total dos cristais também é grande, a velocidade de cristalização também é rápida e uma velocidade de resfriamento mais rápida pode ser controlada.

 

 

Após a conclusão da cristalização, a pasta de açúcar flui para a calha de alimentação por gravidade e depois flui da calha de alimentação para cada centrifugia. Para impedir que a pasta de açúcar sedimentação, a calha da alimentação precisa ser agitada continuamente e a jaqueta é mantida em uma temperatura constante que circula água. Depois que a pasta de açúcar entra na centrífuga, ela é impulsionada pela centrífuga a girar em alta velocidade, gerando uma força centrífuga de centenas ou até milhares de vezes o peso da pasta de açúcar. Sob a ação da força centrífuga, o licor mãe da pasta de açúcar é jogado fora da tela no tambor de centrífuga e os cristais são bloqueados no tambor. No estágio posterior da separação, os cristais são lavados com água limpa e o líquido de lavagem é devolvido à linha de produção. Após a lavagem, continue a centrífuga por um período de tempo para secar completamente a água de lavar, depois pare a centrífuga para descarregar os cristais de xilose e enviá -los para secar através de um transportador de parafuso.

 

 

Depois de entrar no secador, os cristais de xilose são explodidos pelo ar quente e semi-suspenso no ar quente em um estado fluidizado. Os cristais de xilose estão totalmente em contato com o ar quente ao passar pelo secador. O teor de umidade da xilose cristalizada após a secagem pode ser controlada ajustando a velocidade da alimentação, o volume do ar e a temperatura do ar. Quanto mais lenta a velocidade de alimentação ou maior o volume de ar, mais completamente o material entra em contato com o ar quente e menor o teor de umidade do material descarregado; Quanto maior a temperatura do ar, mais rápido a umidade evapora e menor o teor de umidade do material descarregado.

 

Antes que os cristais de xilose entrem no secador, o secador deve ser iniciado primeiro e o volume de ar e a temperatura do ar foram ajustados para serem estáveis. O secador e o ar quente só podem ser desligados depois que toda a xilose cristalizada é seca e esvaziada.

 

 

Atualmente, a indústria de xilose usa principalmente embalagens manuais. Depois que a xilose cristalizada seca sai da secadora, ele cai no aço inoxidável que recebe a calha quadrada e depois é pega com um balde de colher e enchido na bolsa de embalagem coberta com uma bolsa de plástico para filme. Ao mesmo tempo, é pesado por uma escala. Quando o peso de enchimento atinge o peso necessário, a bolsa interna é amarrada com uma corda de plástico e a bolsa externa é selada com uma máquina de costura. Durante a embalagem, as amostras devem ser retiradas da calha quadrada de recebimento para análise e teste de produtos acabados.

 

Depois que a xilose cristalizada é embalada, ele se torna um produto acabado e é enviado para armazenamento ou vendido diretamente.

 

 

 

 

 

Uma característica notável da indústria de xilose é seu alto consumo de água. Antes de 2003, algumas empresas consumiram mais de 1, 000 toneladas de água para produzir 1 tonelada de xilose e outras consumiram mais de 600 toneladas. Depois de 2003, todas as empresas começaram a prestar atenção à conservação da água. A maioria das empresas reduziu seu consumo de água por tonelada de xilose para menos de 400 toneladas, e algumas empresas o reduziram para cerca de 260 toneladas. Atualmente, o preço da xilose é alto e o suprimento de xilose e xilitol é escasso.

 

O preço da xilose excedeu 30, 000 yuan/ton, e tem uma vantagem absoluta sobre a indústria furfural na competição por matérias -primas de espiga de milho. O consumo de água e a descarga de águas residuais tornaram -se fatores -chave que restringem o rápido desenvolvimento da indústria de xilose. Portanto, as empresas de xilose devem prestar plena atenção à conservação da água e aumentar o investimento em instalações de economia de água. Medidas comuns de economia de água na indústria de xilose estão listadas abaixo:

 

 

A maioria das empresas de xilose usa trituradores de polpa hidráulicos introduzidos na indústria de fabricação de papel para lavar as espigas de milho. Para um 3, 000 t/h xilose linha de produção, o triturador de polpa hidráulico consome cerca de 70 t/h de água durante a operação e a energia motora de suporte é de 55kW. O triturador hidráulico de polpa é substituído por uma máquina de lavar roda de paddle mecânica para lavar as espigas de milho. O consumo de água durante a operação é de cerca de 20 t/h e a energia motora de suporte é de 2,2kW, o que economiza eletricidade e água. Dessa forma, a água de lavagem se recuperou do processo de troca iônica e o processo de evaporação pode atender às necessidades de lavagem de cor de milho sem adicionar água fresca.

 

 

De acordo com as características da regeneração da coluna de troca iônica, alguns equipamentos são adicionados para separar a água limpa e suja da regeneração da coluna de troca iônica e armazená -la em categorias. No início, o efluente da coluna de troca iônica não pode ser reciclado devido ao seu alto bacalhau e é descarregado como esgoto. O COD efluente no período intermediário está entre 500 e 1000, que é reciclado e enviado para lavar as espigas de milho. O COD efluente no último período está abaixo de 500 e coletado para a água de descarga precoce do próximo lote de regeneração da coluna de troca iônica, percebendo assim a reciclagem da água do processo e economizando água limpa.

 

 

A água de resfriamento para o condensador no processo de evaporação não usa mais água fresca, mas a água de resfriamento circulante. A água de resfriamento circulante é resfriada pela torre de resfriamento e a água de reabastecimento depende da água de lavagem alcalina gerada pela coluna de troca ânion; Um trocador de calor de placa é adicionado ao sistema de água de resfriamento circulante do processo de evaporação para permitir que a troca iônica descarregue água para trocar calor com a água de retorno de resfriamento circulante, reduzindo a carga de resfriamento da torre de resfriamento, enquanto reduz a quantidade de evaporação do resfriamento torre e salvando o reabastecimento da água de resfriamento circulante.

 

 

No primeiro efeito do evaporador, adicione um separador de água a vapor e um tanque de armazenamento de condensado e uma bomba correspondente para recuperar o condensado a vapor e enviá-lo para a caldeira, o que pode reduzir o consumo de água da caldeira. Ao mesmo tempo, a alta temperatura do condensado também pode reduzir o consumo de carvão.

 

 

O workshop de abastecimento de água usa novos equipamentos de tratamento de água, como eletrodiálise ou osmose reversa, para produzir água dessalinizada. A água dessalinizada é usada para água da caldeira ou água para lavar a coluna de troca iônica na oficina de xilose, que pode reduzir significativamente a carga da coluna de troca iônica e prolongar a vida útil da coluna de troca de íons, reduzindo assim o número de troca de íons Regenerações de coluna e redução da água usada para lavar a coluna de troca iônica.

 

 

A oficina de xilose possui principalmente três processos, hidrólise, evaporação e secagem, bem como o consumo de energia a vapor para aquecimento da oficina. Ao salvar o consumo de vapor nesses processos, a conservação de energia pode ser alcançada. Obviamente, o envio de escória de resíduos para a caldeira de combustão mista de coal de escória para incineração para reduzir o consumo de carvão também é uma importante medida de economia de energia. As medidas comuns de economia de energia são as seguintes:

 

 

O processo de hidrólise é um dos principais consumidores de energia na linha de produção de xilose. O uso do calor residual de cada processo para pré -aquecer completamente o líquido que entra no pote de hidrólise pode reduzir o consumo de hidrólise; A fonte de calor descarregada durante o processo de hidrólise, incluindo a fonte de calor emitida quando as águas residuais de alta temperatura e o líquido de hidrólise de alta temperatura são descarregadas, podem obter vapor secundário através da evaporação do flash, que é usado para aquecer vapor nos últimos efeitos do sistema multi-evaporação; O vapor descarregado do tubo de escape superior durante o processo de isolamento de hidrólise também pode ser recuperado para o sistema de multia-evaporação para aquecer vapor nos últimos efeitos; A escória de resíduos de alta temperatura pulverizada pela hidrólise pode ser usada para aquecer o líquido que precisa ser aquecido através da bobina de aquecimento.

 

 

Aumentar a pressão do vapor da caldeira acima 0. 6mpa e usando um evaporador de filme de queda de vácuo de quatro efeitos com uma bomba de calor pode economizar completamente o consumo de vapor de evaporação. Aumentar a concentração da solução de açúcar que entra no evaporador padrão de três vezes efeitos únicos e usando o vapor secundário do primeiro efeito do evaporador secundário como a fonte de calor para a evaporação três vezes pode economizar o consumo de vapor de evaporação.

 

 

O processo de secagem usa um leito fluidizado fixo mais avançado ou um leito fluidizado vibratório para reduzir o fenômeno de curto-circuito de cristais de xilose, que pode salvar o consumo de vapor de evaporação.

 

 

A incineração de escória de resíduos não pode reduzir o consumo de vapor, mas pode reduzir o consumo de carvão e reduzir o custo de energia da empresa. Ao incinerar a escória de resíduos, o carvão de 5000 kcal consumido na produção de 1 tonelada de xilose pode ser reduzido de 6 para 7 toneladas para 2 para 3 toneladas.

 

 

Para fazer um bom trabalho na proteção ambiental das empresas de xilose, devemos começar a partir da fonte de poluição. Não apenas os poluentes produzidos devem ser tratados para atender aos padrões, mas a geração de poluentes também deve ser reduzida o máximo possível para salvar recursos sociais limitados. Nesta fase, a proteção ambiental do meu país implementou o controle total da poluição. Não apenas a descarga deve atender aos padrões, mas a descarga total de COD também é controlada por região.

 

O COD das águas residuais abrangentes geradas pela indústria de xilose é geralmente entre 5000 e 8000. Através da fermentação anaeróbica, o COD pode ser reduzido para 1200 e 1500, e os biogás produzidos podem ser enviados à caldeira para incineração.

 

Após a fermentação anaeróbica, a fermentação e a aeração aeróbica, o COD pode ser reduzido para menos de 100, atingindo o padrão de descarga de primeiro nível para águas residuais industriais.